Ohmico Fabrication contatto con una tecnica Focused Ion Beam-e caratterizzazione elettrica per strato semiconduttore Nanostrutture

Semiconduttori strato con strutture (2D) facilmente elaborati bidimensionali presentano transizioni bandgap indiretta a diretta e prestazioni dei transistor superiore, che suggeriscono una nuova direzione per lo sviluppo degli ultraleggeri di ultima generazione e dispositivi fotonici e elettronici flessibili. Maggiore luminescenza efficienza quantica è stato ampiamente osservato in questi cristalli 2D atomico sottili. Tuttavia, gli effetti di dimensione al di là di spessori confinamento quantistico o anche su scala micrometrica non sono previsti e raramente sono stati osservati. In questo studio, molibdeno diselenide (MOSE ₂₎ strato di cristalli con una gamma di spessori 6-2,700 nm sono stati fabbricati come due o quattro dispositivi terminali. Formazione contatto ohmico è stato raggiunto con successo con il metodo di deposizione raggio focalizzato ioni di litio (FIB) utilizzando il platino (Pt) come metallo contatto. Cristalli di livello con vari spessori sono stati preparati attraverso semplice esfoliazione meccanica utilizzando del nastro adesivo taglio a cubetti. MISURE curva corrente-tensionets sono stati eseguiti per determinare il valore di conducibilità dei nanocristalli strato. Inoltre, ad alta risoluzione microscopio elettronico a trasmissione,-regione selezionata elettroni diffrattometria, e spettroscopia a raggi X a dispersione di energia sono stati usati per caratterizzare l'interfaccia del contatto metallo-semiconduttore dei MOSE ₂ dispositivi FIB-fabbricato. Dopo l'applicazione degli approcci, è stata osservata la sostanziale conducibilità elettrica spessore-dipendente in una vasta gamma di spessore per la -layer semiconduttori MoSE _2. La conducibilità aumentata di più di due ordini di grandezza da 4,6 a 1500 Ω ^{- 1} cm ^{- 1,} con una diminuzione dello spessore da 2.700 a 6 nm. Inoltre, la conducibilità in funzione della temperatura indicato che i sottili Møse ₂ multilayers esposti comportamento semiconduttore notevolmente debole con energie di attivazione di 3,5-8,5 meV, che sono notevolmente inferiori a quelle (36-38 meV) della massa. Probable proprietà di trasporto di superficie dominante e la presenza di una concentrazione di elettroni ad alta superficie di mose ₂ sono proposti. Risultati simili possono essere ottenuti per altri materiali semiconduttori come strato MoS ₂ e WS _2.